JP5113026B2 - Front fork - Google Patents
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Description
この発明は、フロントフォークに関し、特に、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車の前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークの改良に関する。 The present invention relates to a front fork, and more particularly to an improvement in a front fork that is a hydraulic shock absorber that is mounted on the front wheel side of a two-wheeled vehicle and absorbs road surface vibrations that are input to the front wheel of the two-wheeled vehicle that is running.
二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車における前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器たるフロントフォークとしては、従来から種々の提案がある。 Conventionally, various proposals have been made for a front fork that is a hydraulic shock absorber that is mounted on the front wheel side of a two-wheeled vehicle and absorbs road surface vibrations that are input to the front wheel of a traveling two-wheeled vehicle.
たとえば、特許文献1には、車体側チューブと車輪側チューブとが出没可能に連結されながら懸架バネで車体側チューブ内から車輪側チューブが突出するようになる伸長方向に附勢されるフォーク本体内にダンパを有する提案が開示されている。
For example, in
この提案にあって、ダンパは、車体側チューブの上端部に結合したシリンダ体のボトム端部内に圧縮作動時における圧側減衰力の発生を可能にする圧側減衰手段を有し、この圧側減衰手段の下流側にフリーピストンで画成される背後側気室を有している。 In this proposal, the damper has compression side damping means that enables generation of compression side damping force during compression operation in the bottom end portion of the cylinder body coupled to the upper end portion of the vehicle body side tube. A rear air chamber defined by a free piston is provided on the downstream side.
そして、フリーピストンは、背後側気室に収装されるコイルスプリングからなる加圧バネを背面に隣接させ、この加圧バネの附勢力で圧側減衰手段に近づくように前進されており、ダンパ内における油量変化に応じてシリンダ体におけるボトム端部内で摺動する。 The free piston is moved forward so as to approach the compression side damping means by the urging force of the pressure spring, with the pressure spring consisting of a coil spring accommodated in the back side air chamber adjacent to the back surface. The cylinder slides in the bottom end of the cylinder body according to the oil amount change.
それゆえ、このダンパにあっては、ダンパ内の作動油量が所定量にあるとき、フリーピストンの背面に隣接の加圧バネによる附勢力と背後側気室における反力とによってシリンダ体内が加圧傾向に維持される。 Therefore, in this damper, when the amount of hydraulic oil in the damper is a predetermined amount, the cylinder body is applied by the urging force of the pressurizing spring adjacent to the back surface of the free piston and the reaction force in the rear air chamber. The pressure trend is maintained.
そして、たとえば、ダンパ内における油温上昇などに起因する作動油の膨張や、ダンパの作動中にシリンダ体外のリザーバからの作動油がダンパ内に流入するなどで、ダンパ内の作動油が所定量を超える状況になると、所定のストローク以上に上昇するように後退し、シリンダ体のボトム端部に開穿の連通孔を介して言わば余剰の作動油をリザーバに戻すように解放する。
しかしながら、上記した特許文献1に開示の提案にあって、フリーピストンの背面に隣接の加圧バネによる附勢力と背後側気室における反力とによってシリンダ体内を加圧傾向に維持し得る点で、基本的に問題がある訳ではないが、その実施化にあって、些かの不具合があると指摘される可能性がある。
However, in the proposal disclosed in
すなわち、ダンパにおけるシリンダ体内に収装のフリーピストンは、このフリーピストンが画成する背後側気室におけるの反力を受けると共に、その背面に隣接の加圧バネの附勢力で附勢される。 That is, the free piston accommodated in the cylinder body of the damper receives a reaction force in the back side air chamber defined by the free piston and is energized by the energizing force of the pressurizing spring adjacent to the back surface.
そして、この加圧バネは、具体的には、コイルスプリングからなるが、凡そコイルスプリングにあっては、周知のように、先端に隣接する被附勢部材に対して附勢力をコイルスプリングの巻き方向たる周方向に均等に作用することを困難にして部分的に集中させる傾向がある。 The pressure spring is specifically composed of a coil spring. In the case of a coil spring, as is well known, an urging force is applied to a member to be urged adjacent to the distal end. There is a tendency to concentrate partially, making it difficult to act evenly in the circumferential direction.
それゆえ、このコイルスプリングで附勢されるフリーピストンにあっては、その摺動時に傾く傾向になり易く、このフリーピストンを収装する部位に対していわゆるコジリとも称される齧り現象を発現し易くなる。 Therefore, the free piston urged by this coil spring tends to tilt when it slides, and develops a so-called twisting phenomenon called a galling to the part where the free piston is housed. It becomes easy.
そして、このフリーピストンにおける齧り現象を発現し難くするために、たとえば、フリーピストンにおける摺動方向の寸法を大きくする場合には、フリーピストンの重量を大きくし、好ましい作動性能を保障し難くする不具合が招来される。 In order to make it difficult for the free piston to develop the sag phenomenon, for example, when the dimension in the sliding direction of the free piston is increased, the weight of the free piston is increased, and it is difficult to ensure preferable operating performance. Is invited.
この発明は、このような現状を鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、内装されるダンパにおけるシリンダ体内を高圧傾向に維持するフリーピストンにおける所定の作動性能を保障して、その汎用性の向上を期待するのに最適となるフロントフォークを提供することである。 The present invention has been developed in view of such a current situation, and the object of the present invention is to guarantee a predetermined operating performance of a free piston that maintains a high pressure tendency in a cylinder body in an internal damper. It is to provide a front fork that is optimal for expecting improvement in its versatility.
上記した目的を達成するために、この発明によるフロントフォークの構成を、基本的には、上端側がハンドル側に結合されながら下端部で前輪を懸架するフォーク本体と、このフォーク本体内に収装されてこのフォーク本体の伸縮時に伸縮して所定の減衰作用をするダンパとを有し、このダンパ内における油量変化をこのダンパを構成するシリンダ体におけるボトム端部内に収装のフリーピストンの背後に画成した背後側気室の膨縮で補償し、この背後側気室が上記のフォーク本体内であって上記のダンパ外となるリザーバにおける油面を境にする気室に上記のボトム端部に開穿の連通孔を介して連通し、上記のフリーピストンが上記のシリンダ体内からの油圧作用で所定のストロークを後退するときにこのシリンダ体内からの油圧を上記の連通孔を介して上記の気室に解放してなるフロントフォークにおいて、上記の背後側気室およびこの背後側気室に上記の連通孔を介して連通するリザーバにおける気室に大気圧以上の気体を封入してなるとする。 In order to achieve the above object, the configuration of the front fork according to the present invention basically includes a fork main body in which the upper end is coupled to the handle side and the front wheel is suspended at the lower end, and the front fork is housed in the fork main body. A damper that expands and contracts when the fork body expands and contracts, and the oil amount change in the damper is placed in the bottom end of the cylinder body that constitutes the damper behind the free piston of the storage. Compensated by the expansion and contraction of the defined back side air chamber, the back side air chamber is located inside the fork main body and the bottom end portion of the air chamber bordered by the oil level in the reservoir outside the damper When the free piston moves backward through a predetermined stroke by the hydraulic action from the cylinder body, the hydraulic pressure from the cylinder body is In the front fork that is released to the air chamber via the through hole, the gas in the atmospheric pressure or higher is supplied to the back air chamber and the air chamber in the reservoir communicating with the back air chamber via the communication hole. Suppose that is enclosed.
それゆえ、この発明にあっては、ダンパ内における油量変化をフリーピストンで画成される背後側気室の膨縮で補償するから、ダンパが最伸長状態にあるときに、この背後側気室に大気圧以上となる気体を封入することで、収縮作動を開始するダンパ内を高圧傾向に維持でき、所定の減衰作用の発現を確実に可能にし得る。 Therefore, in the present invention, the change in the oil amount in the damper is compensated by the expansion and contraction of the rear air chamber defined by the free piston. By enclosing the gas at atmospheric pressure or higher in the chamber, the inside of the damper that starts the contraction operation can be maintained at a high pressure tendency, and a predetermined damping action can be surely realized.
そして、この発明にあっては、背後側気室に大気圧以上となる気体が封入されるから、このフリーピストンを附勢するコイルスプリングからなる加圧バネの配設を省略でき、その分重量の軽減が可能になると共に、加圧バネたるコイルスプリングを有するがゆえに発現されるフリーピストンにおける齧り現象の発現を阻止するための、たとえば、フリーピストンにおける摺動方向の寸法を大きくする方策を採用せずして、同じくいたずらな重量の増大化を回避できる。 And in this invention, since the gas which becomes atmospheric pressure or more is enclosed in the back side air chamber, the arrangement of the pressurizing spring composed of the coil spring for energizing the free piston can be omitted, and the weight accordingly. Adopting a measure to increase the size in the sliding direction of the free piston, for example, in order to prevent the occurrence of the sag phenomenon in the free piston that is expressed because it has a coil spring as a pressure spring Without this, it is possible to avoid an increase in the weight which is also naughty.
また、この発明にあっては、封入される気体の圧力が大気圧以上とされることで、フォーク本体をその伸縮時を含めて所定の伸長状態に維持することが可能になり、このことから、フォーク本体を伸長方向に附勢する懸架バネの配設を省略でき、同じく重量の削減を可能にし得る。 Further, in the present invention, the pressure of the sealed gas is set to be equal to or higher than the atmospheric pressure, so that the fork main body can be maintained in a predetermined extended state including the time of expansion and contraction. The suspension spring for urging the fork main body in the extending direction can be omitted, and the weight can be reduced.
以下に、図示した実施形態に基づいて、この発明を説明するが、この発明によるフロントフォークは、二輪車の前輪側に架装されて走行中の二輪車の前輪に入力される路面振動を吸収する油圧緩衝器として機能する。 Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiment. A front fork according to the present invention is mounted on the front wheel side of a two-wheeled vehicle and absorbs road surface vibrations inputted to the front wheel of the two-wheeled vehicle that is traveling. Functions as a shock absorber.
そして、このフロントフォークは、図1に示すように、上端側がハンドル(図示せず)側に結合されながら下端部で前輪(図示せず)を懸架するフォーク本体Fと、このフォーク本体F内に収装されてこのフォーク本体Fの伸縮時に伸縮して所定の減衰作用をするダンパDとを有してなる。 As shown in FIG. 1, the front fork includes a fork main body F in which a front wheel (not shown) is suspended at a lower end while the upper end is coupled to a handle (not shown), The damper D has a damper D that is accommodated and expands and contracts when the fork main body F expands and contracts to perform a predetermined damping action.
フォーク本体Fは、上端側がハンドル側に結合される車体側チューブ1と、この車体側チューブ1の下端側に上端側が出没可能に挿通されながら下端部で前輪を懸架する車輪側チューブ2とを有してなる。
The fork main body F has a vehicle
ちなみに、図示するフォーク本体Fは、車体側チューブ1がアウターチューブとされ、車輪側チューブ2がインナーチューブとされる倒立型に設定されているが、この発明が意図するところからすると、これに代えて、図示しないが、車体側チューブ1がインナーチューブとされ、車輪側チューブ2がアウターチューブとされる正立型に設定されていても良い。
Incidentally, the fork main body F shown in the figure is set to an inverted type in which the vehicle
そして、このフォーク本体Fは、その内側であってダンパDの外側となるリザーバRを有し、このリザーバRは、油面Oを境にする気室Aを有し、この気室Aには、この発明にあって、フォーク本体Fが最伸長状態にあるときに、大気圧以上となる気体を封入している。 The fork main body F has a reservoir R that is inside and outside of the damper D. The reservoir R has an air chamber A with an oil level O as a boundary. In the present invention, when the fork main body F is in the most extended state, a gas that becomes atmospheric pressure or higher is enclosed.
なお、この発明のフロントフォークにあって、フォーク本体F内の気室Aに封入される気体の圧力が、フォーク本体Fが最伸長状態にあるときに、大気圧以上とされることについては、後に詳しく説明する。 In the front fork of the present invention, the pressure of the gas sealed in the air chamber A in the fork main body F is set to be equal to or higher than the atmospheric pressure when the fork main body F is in the most extended state. This will be described in detail later.
ダンパDは、図示するところでは、シリンダ体3を上端側部材にすると共にロッド体4を下端側部材にする倒立型に設定されており、基本的には、シリンダ体3が車体側チューブ1に結合されてこの車体側チューブ1の軸芯部に垂設され、ロッド体4が車輪側チューブ2に結合されてこの車輪側チューブ2の軸芯部に起立される。
The damper D is set up as an inverted type in which the
そして、このダンパDにあっては、図示するところでは、すなわち、具体的には、シリンダ体3が図中で上端部となるボトム端部31を一体的に有してなり、このボトム端部31が車体側チューブ1における軸芯部に垂設されながら、後述する圧側減衰手段5とフリーピストン6とを収装してなる。
In the damper D, as shown in the drawing, specifically, the
つまり、ダンパDは、図示しないが、ロッド体4の上端部たる先端部に保持されながらシリンダ体3内に摺動可能に収装されるピストン体を有し、このピストン体がシリンダ体3内にロッド側室とピストン側室とを画成すると共にこのロッド側室およびピストン側室間における相互連通を許容する減衰手段を有し、この減衰手段を作動油が通過するときに所定の減衰作用を具現化する。
That is, although not shown, the damper D has a piston body that is slidably received in the
そして、このダンパDにあっては、シリンダ体3内にロッド体4が没入するようになる収縮作動時にピストン側室において余剰となる侵入ロッド体積分に相当する量の作動油をリザーバR側に流出させる。
And in this damper D, the amount of hydraulic oil corresponding to the intrusion rod volume which becomes redundant in the piston side chamber during the contraction operation in which the rod body 4 becomes immersed in the
また、このダンパDにあっては、上記と逆に、シリンダ体3内からロッド体4が突出するようになる伸長作動時にピストン側室において不足することになる退出ロッド体積分に相当する量の作動油をリザーバR側から補充する。
In addition, in the damper D, contrary to the above, the operation corresponding to the retraction rod volume integral which is insufficient in the piston side chamber at the time of the expansion operation in which the rod body 4 protrudes from the
このダンパDの伸縮時にあって、ダンパD内における油量変化の際の減衰作用を具現化するのが後述する圧側減衰手段5であり、また、ダンパD内における油量変化を補償するのが同じく後述するのフリーピストン6、すなわち、このフリーピストン6の背後に画成される背後側気室A1における膨縮である。
The compression side damping means 5 which will be described later embodies the damping action when the oil amount changes in the damper D when the damper D expands and contracts, and also compensates for the oil amount change in the damper D. This is also the expansion / contraction of the
すなわち、前記したが、このダンパDにあって、シリンダ体3は、図2に示すように、ボトム端部31を有してなり、このボトム端部31内に言わばベースバルブ部に設けられる減衰バルブに相当する圧側減衰手段5を有している。
That is, as described above, in this damper D, the
ここで、シリンダ体3におけるボトム端部31について少し説明すると、このボトム端部31は、シリンダ体3に比較すると大径の筒状に形成されて、下端連結部31aがシリンダ体3における開口端部3aの外周にロックナット32の利用下に螺着されている。
Here, the
そして、このボトム端部31は、上端連結部31bを車体側チューブ1の上端部の内周に螺着させて、このボトム端部31が車体側チューブ1の軸芯部に配在されるようにしている。
The
また、このボトム端部31は、圧側減衰手段5を収装すると共にフリーピストン6を収装しながら摺動させる本体部31cと、この本体部31cにテーパ部31dを介して連続する拡径部31eとを有し、この拡径部31eにケース部31内外の連通を可能にする連通孔31fを有してなる。
The
シリンダ体3におけるボトム端部31が以上のように形成されているとき、上記の圧側減衰手段5は、ボトム端部31内を上記したシリンダ体3内側、すなわち、前記したピストン側室側と、リザーバR側、すなわち、後述するフリーピストン6側とに画成しながら、このピストン側室側とフリーピストン6側との間における相互連通を許容する。
When the
そして、この圧側減衰手段5は、たとえば、環状リーフバルブ51を有してなり、特に、ピストン側室側をフリーピストン6側に連通させるときに、この環状リーフバルブ51で所定の減衰作用、すなわち、圧側減衰作用を具現化する。
The pressure-side damping means 5 includes, for example, an
ちなみに、圧側減衰手段5は、図示するところでは、車体側チューブ1の軸芯部に垂設されるセンターロッド7におけるシリンダ体3内に対向する先端部に保持される。
Incidentally, the compression side attenuating means 5 is held at the tip portion facing the inside of the
そして、センターロッド7は、基本的には、車体側チューブ1の上端開口を閉塞するキャップ11の軸芯部に垂設されて、ボトム端部31の軸芯部に臨在されるが、図示するところでは、キャップ11が前記したボトム端部31における上端連結部31bの内周に螺着され、このキャップ11は、後述する背後側気室A1に対する気体の給排を可能にするエアバルブVを有してなる。
The
一方、このダンパDにあっては、上記のボトム端部31内に、特に、ボトム端部31における本体部31c内に上記した圧側減衰手段5に直列するように収装されるフリーピストン6を摺動可能に有しており、このフリーピストン6は、本体61でボトム端部31内を圧側減衰手段5側たる受圧面側油室R1と、リザーバR側、すなわち、前記した背後側気室A1とに画成している。
On the other hand, in the damper D, the
そして、このフリーピストン6は、本体61の外周にシール62およびブッシュ63を有しながら本体部31cの内周に摺接すると共に、内周にチェックシール64を有しながら上記のセンターロッド7の外周に摺接、すなわち、摺動可能に介装されている。
The
また、このフリーピストン6は、図中で上昇するようにボトム端部31内で後退して、特に、本体61が前記したテーパ部31dの内側に到達する状況になるとき、フリーピストン6の外周とテーパ部31dの内周との間に隙間を出現させ、この隙間を介することによる本体部31cの内側の連通孔31fを介してのリザーバRへの連通を許容する。
Further, the
それゆえ、このフリーピストン6にあっては、ダンパD内の作動油量が所定量にあるとき、フリーピストン6の背後に画成される背後側気室A1における反力でシリンダ体3内を加圧傾向に維持する。
Therefore, in this
そして、このフリーピストン6にあっては、たとえば、ダンパD内における油温上昇などに起因する作動油の膨張や、ダンパDの作動中にシリンダ体3外のリザーバRからの作動油がダンパD内に流入するなどで、ダンパD内の作動油が所定量を超える状況になると、所定のストローク以上に上昇するように後退し、シリンダ体3のボトム端部31に開穿の連通孔31fを介して言わば余剰の作動油をリザーバRに戻すように解放する。
In the
ところで、上記したフリーピストン6は、ボトム端部31内をこのフリーピストン6のいわゆる上流側たる前記した圧側減衰手段5の下流側と、このフリーピストン6の背後側となる背後側気室A1とに画成している。
By the way, the above-described
このとき、この発明にあって、背後側気室A1には、加圧バネを有することなくして、ダンパDが最伸長状態にあるときに、大気圧以上、すなわち、たとえば、ほぼ0.3気圧以上となる気体を封入している。 At this time, in the present invention, the rear side air chamber A1 does not have a pressurizing spring, and when the damper D is in the most extended state, it is equal to or higher than atmospheric pressure, that is, for example, approximately 0.3 atm. The above gas is sealed.
すなわち、前記した特許文献1に開示されているように、また、特開2005‐30534公報に開示されているように、この種のフリーピストンにあっては、背後に附勢手段たるコイルスプリングからなる加圧バネ(39あるいは4)を有してなるのが常態である。
That is, as disclosed in the above-mentioned
したがって、この発明にあっても、フリーピストン6の背後にコイルスプリングからなる加圧バネを有するのが常道とも言い得るが、前記したように、凡そコイルスプリングにあっては、先端に隣接する被附勢部材に対して附勢力をコイルスプリングの巻き方向たる周方向に均等に作用することを困難にし、被附勢部材がフリーピストン6とされるとき、このフリーピストン6に齧り現象を発現し易くなる弊害がある。
Therefore, even in the present invention, it can be said that it is normal to have a pressure spring made of a coil spring behind the
そこで、この発明では、フリーピストン6を背後から附勢するのにあって、加圧バネを利用せず、背後側気室A1における反力、すなわち、エアバネ力を利用することにし、少なくとも、加圧バネを利用することによるフリーピストン6における齧り現象の発現をあらかじめ阻止する。
Therefore, in the present invention, when the
そして、この発明にあっては、フリーピストン6における齧り現象の発現を阻止し得るから、フリーピストン6の摺動性を安定させるために、フリーピストン6における摺動方向の寸法を大きく形成することによる重量の増大化を阻止し得る。
And in this invention, since the expression of the wobbling phenomenon in the
それゆえ、このフロントフォークにあっては、最伸長時にもダンパD内を加圧状態に維持することが可能になり、したがって、ダンパDが最伸長状態から収縮作動を開始するときに開始当初から所定の圧側減衰作用の発現を可能にする。 Therefore, in this front fork, it is possible to maintain the inside of the damper D in a pressurized state even at the maximum extension, and therefore, from the beginning when the damper D starts contracting operation from the maximum extension state. It enables the expression of a predetermined compression side damping action.
一方、このフロントフォークにあっては、フォーク本体Fが最伸長状態にあるときに、大気圧以上となる気体を封入してなるから、この気体が膨張する反力でフォーク本体Fを、すなわち、フロントフォークを伸長方向に附勢することが可能になり、したがって、特許文献1に開示などの従前からのフロントフォークにあって当然のようにフォーク本体F内に収装されている懸架バネの配設を省略できることになる。
On the other hand, in the front fork, when the fork main body F is in the maximum extension state, a gas that is equal to or higher than the atmospheric pressure is sealed, so that the fork main body F is expanded by the reaction force that the gas expands, that is, The front fork can be urged in the extending direction. Therefore, in the conventional front fork disclosed in
ちなみに、出願人が確認したところでは、シリンダ体3の径がほぼ25mmで長さが30mmとなるダンパDが最伸長状態にあるときに、背後側気室A1内に大気圧以上となるほぼ0.3MPaの気体を封入したとき、このダンパDの最収縮状態時の内圧がほぼ2.0MPaとなり、したがって、懸架バネを有せずしてフォーク本体Fを伸長方向に附勢することが可能になる。
Incidentally, the applicant confirmed that when the damper D having the
そして、この発明にあって、背後側気室A1は、エアバルブVを有してなるから、このエアバルブVを利用して背後側気室A1に封入される気圧を可変にでき、最適な封入気圧を選択できる。 And in this invention, since back side air chamber A1 has air valve V, the air pressure enclosed in back side air chamber A1 using this air valve V can be made variable, and the optimal enclosed air pressure. Can be selected.
また、この背後側気室A1における気圧によって、懸架バネの配設を省略する場合、ダンパDの最伸長状態から最収縮状態に至るまでのストロークの1/3を収縮作動するとき、背後側気室A1によるエアバネ力を相殺するバランスバネをダンパD内にある伸び切りバネに並列するように設けるとしても良い。 Further, when the suspension spring is omitted due to the air pressure in the rear side air chamber A1, the rear side air is contracted when 1/3 of the stroke from the maximum extension state to the maximum contraction state of the damper D is operated. A balance spring that cancels the air spring force generated by the chamber A1 may be provided in parallel with the extended spring in the damper D.
前記したところでは、フリーピストン6がボトム端部31内を図中で上昇するように後退して本体部31cに連続するテーパ部31dに到達するとき、このフリーピストン6の図中で下方となる受圧面側油室R1がフリーピストン6の外周を交わして連通孔31fに連通するが、このフリーピストン6の機能するところを勘案すると、これに代えて、図示しないが、フリーピストン6の内周側、すなわち、フリーピストン6の内周とこれが対向するセンターロッド7の外周との間に上記の連通孔31fに連通する言わばリリーフ流路が出現するとしても良く、この場合には、ボトム端部31に対する上記のテーパ部31dの形成を省略できる点で有利となる。
As described above, when the
1 車体側チューブ
2 車輪側チューブ
3 シリンダ体
3a 開口端部
4 ロッド体
5 圧側減衰手段
6 フリーピストン
7 センターロッド
11 キャップ
31 ボトム端部
31a 下端連結部
31b 上端連結部
31c 本体部
31d テーパ部
31e 拡径部
31f 連通孔
32 ロッドナット
51 環状リーフバルブ
61 シール
62 ブッシュ
63 チェックシール
A 気室
A1 背後側気室
D ダンパ
F フォーク本体
R リザーバ
V エアバルブ
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Claims (4)
Priority Applications (1)
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JP2008300345A JP5113026B2 (en) | 2008-11-26 | 2008-11-26 | Front fork |
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